唐思華 許可 張劍 肖麗

摘 要：隨著電網(wǎng)智能化的發(fā)展，電力信息系統(tǒng)變得更為復雜，其數(shù)據(jù)也隨之增大。如何對運檢數(shù)據(jù)進行深層挖掘分析以及高級應用，是我們面臨的新的挑戰(zhàn)。文章闡述了電力大數(shù)據(jù)的特點以及配網(wǎng)設(shè)備的狀態(tài)診斷的現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上提出了大數(shù)據(jù)技術(shù)適應于運檢業(yè)務(wù)的高級應用。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 狀態(tài)診斷 方法

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2018）01（c）-0002-02

隨著人民群眾物質(zhì)生活水平的不斷提高，用電的需求也越來越大。配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，其工作實施的好壞直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的正常運行。配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修是配電網(wǎng)正常運行的重要基礎(chǔ)，狀態(tài)檢修及運行維護直接影響到電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定性，直接影響到電力用戶的正常用電，直接影響到供電企業(yè)經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。隨著運行維護水平提高，配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修逐漸成為日常工作的重要組成部分，并對保障電網(wǎng)正常運行有著重要意義。

但是從目前的發(fā)展狀況來看，我國配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)檢修及運行維護工作還存在一些不足之處；尤其是受用電條件、各地配電網(wǎng)設(shè)備的質(zhì)量及運行條件的影響，導致配網(wǎng)設(shè)備維護條件存在差異。在對地區(qū)電力設(shè)備進行狀態(tài)檢修時，檢修人員要能夠根據(jù)當?shù)仉娏τ脩舻木唧w情況來調(diào)整檢修計劃來提高檢修效率；但是現(xiàn)場設(shè)備的情況復雜多變，工作人員對設(shè)備狀態(tài)診斷不精確，對設(shè)備狀況的判定標準不統(tǒng)一，往往會降低檢修效率。因此，迫切需要一個應用系統(tǒng)對設(shè)備進行狀態(tài)診斷，將設(shè)備風險評估、狀態(tài)評價信息以及對應的檢修決策信息清晰、直觀地展示出來，輔助現(xiàn)場人員進行狀態(tài)檢修作業(yè)，實現(xiàn)低成本、高效率的檢修策略。

1 配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)診斷面臨的問題

目前配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)診斷面臨的問題是主要有以下幾點：

（1）配電設(shè)備種類多、型號多、判斷規(guī)則多，可借用的分析數(shù)據(jù)較少。（2）配電人員專業(yè)技能和技術(shù)水平不一，需要靠檢修人員經(jīng)驗判斷設(shè)備問題時，準確性較低，對故障檢修效率也有一定的影響。（3）受用電條件的影響，配網(wǎng)設(shè)備維護條件存在差異。

我國疆域遼闊，不同地區(qū)的地理條件及自然環(huán)境有著明顯差異，再加上電力用戶的種類不同，這就直接導致各地配電網(wǎng)設(shè)備的質(zhì)量及運行條件的差異性。在對地區(qū)電力設(shè)備進行狀態(tài)檢修時，必須要與電力主干道設(shè)備上的電力設(shè)備檢修具體區(qū)分開來，檢修人員要能夠根據(jù)當?shù)仉娏τ脩舻木唧w情況來調(diào)整檢修計劃，以此來提高檢修效率。

2 系統(tǒng)解決方案

運檢可視化移動應用系統(tǒng)從設(shè)備履歷和時時信息入手，嚴格按照先進的設(shè)備檢測規(guī)范，結(jié)合設(shè)備類型、設(shè)備型號等信息，應用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對配電設(shè)備進行一對一的狀態(tài)診斷分析，并提供設(shè)備信息、運行信息、風險信息的展示。系統(tǒng)從分析預警、狀態(tài)檢測、接口數(shù)據(jù)接入3個層面展示，見圖1。

3 基于大數(shù)據(jù)分析的配電設(shè)備狀態(tài)診斷

（1）研究基于大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、相關(guān)分析和預測模型分析設(shè)備關(guān)鍵狀態(tài)、服役環(huán)境狀態(tài)、電網(wǎng)運行狀態(tài)與電力設(shè)備負載能力的相關(guān)關(guān)系分析，挖掘與設(shè)備負載能力密切關(guān)聯(lián)的核心狀態(tài)參量，建立不同服役環(huán)境、不同設(shè)備老化狀態(tài)、不同設(shè)備缺陷情況下的設(shè)備負載能力短期、中期、長期多尺度動態(tài)評估及預測模型，研究配電設(shè)備過負荷運行及與設(shè)備健康狀態(tài)和壽命的相關(guān)關(guān)系，提出設(shè)備實時動態(tài)增容調(diào)控策略與設(shè)備負載安全裕度的動態(tài)校核方法。

（2）研究基于復雜關(guān)聯(lián)關(guān)系分析的設(shè)備低電壓以及設(shè)備故障預測方法，重點研究狀態(tài)參量與實時電壓，實時電流關(guān)聯(lián)關(guān)系，部件故障與設(shè)備故障之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系及演化規(guī)律，基于融合電網(wǎng)信息、設(shè)備信息和環(huán)境信息等異構(gòu)數(shù)據(jù)的設(shè)備故障分層預測方法，實現(xiàn)設(shè)備故障類型、部位和嚴重程度的診斷和預測，實現(xiàn)綜合數(shù)據(jù)分析多維信息的圖形化展示。

（3）基于關(guān)聯(lián)分析、統(tǒng)計分析、深度學習、聚類分析等數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，研究配電設(shè)備狀態(tài)信息的層疊關(guān)系及內(nèi)涵機理，結(jié)合設(shè)備屬性、特殊工況等個性化因素，探索設(shè)備狀態(tài)的差異化狀態(tài)評價模型，實現(xiàn)設(shè)備異常狀態(tài)的分層次快速評估，在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有的評價體系進行優(yōu)化，利用關(guān)聯(lián)分析與機器學習等方法對參數(shù)和權(quán)重進行動態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)基于設(shè)備個性規(guī)律的狀態(tài)動態(tài)評價和預測。

（4）針對電網(wǎng)復雜運行環(huán)境與動態(tài)隨機負載條件下的配電設(shè)備，構(gòu)建復雜運行工況下基于多變時空狀態(tài)分析的配電設(shè)備故障率關(guān)聯(lián)和風險評估模型，提出大規(guī)模電網(wǎng)實際環(huán)境的區(qū)域化外網(wǎng)風險等值快速評估方法，實現(xiàn)可定制的配電設(shè)備風險信息的快速篩選，并根據(jù)大數(shù)據(jù)分析，相關(guān)分析的結(jié)果，提供精準的解決思路和方法。

4 系統(tǒng)平臺的應用功能

4.1 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測

系統(tǒng)進行設(shè)備的精準定位，通過屏幕視窗提醒或響鈴告警的方式提醒相關(guān)人員，并展示待處理問題持續(xù)的時間，系統(tǒng)提供異常信息及處理結(jié)果的記錄功能并進行存儲，作為運行巡視、檢測、檢修、大修的依據(jù)。

4.2 設(shè)備檢修工作展示

系統(tǒng)綜合外部系統(tǒng)提供的設(shè)備臺賬以及運行數(shù)據(jù)，在本頁進行展示設(shè)備的缺陷信息、故障信息、隱患信息的查看，同時可以開展新增、處理等工作。

4.3 設(shè)備狀態(tài)診斷

（1）供電質(zhì)量分析。

系統(tǒng)綜合外部系統(tǒng)提供的線路、斷路器、變壓器的低電壓基礎(chǔ)信息，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過低電壓類型、低電壓統(tǒng)計、低電壓詳情3個模塊展示設(shè)備的供電質(zhì)量信息。在這些模塊中，涉及的功能主要有：一次斷線故障、負荷沖擊、三相不平衡、低電壓區(qū)域、低電壓類型所占百分比、低電壓事件單位占比、容載比分布、設(shè)備的信息、風險時刻數(shù)據(jù)、風險分析等，以圖表、數(shù)字結(jié)合的方式從不同的維度對設(shè)備供電質(zhì)量進行分析。

（2）設(shè)備風險預警。

本模塊提供設(shè)備風險信息、巡視過程中的缺陷、隱患、監(jiān)測異常信息的匯總、查看，并按照不同維度以圖表、列表的形式進行展示，同時提供事務(wù)處理操作。

5 結(jié)語

通過對設(shè)備運行大數(shù)據(jù)的深度挖掘、應用，實現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備狀態(tài)診斷。根據(jù)診斷結(jié)果進行設(shè)備低電壓預告警、加強負荷預測，提高對設(shè)備的風險分析以及配電設(shè)備的風險區(qū)域管理，適應統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)發(fā)展的需求，為社會提供更加優(yōu)質(zhì)電源。

參考文獻

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